多普勒超聲波流量計(jì)的探討 九十七
本文研制時(shí)差法多普勒超聲波流量計(jì),包括流量計(jì)硬件電子線路和軟件設(shè)計(jì).系統(tǒng)硬件采用DSP進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)超聲波信號(hào)采集、數(shù)字信號(hào)處理等功能,完成了系統(tǒng)電路部分的制作,并通過(guò)電路調(diào)試,工作正常.系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了超聲波信號(hào)的發(fā)射控制和數(shù)據(jù)接收,運(yùn)用小波理論對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行處理.時(shí)差法超聲波流量計(jì)的關(guān)鍵在于確定超聲波信號(hào)從發(fā)射時(shí)刻開始到達(dá)接收傳感器的時(shí)間.本文在深入究小波理論的基礎(chǔ)上提出一種新的到達(dá)時(shí)間識(shí)別方法.該方法將小波變換與希爾伯特變換結(jié)合起來(lái),運(yùn)用小波對(duì)信號(hào)突變點(diǎn)的識(shí)別優(yōu)勢(shì),識(shí)別出超聲波信號(hào)到達(dá)時(shí)間點(diǎn).對(duì)多組采樣數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果表明,效果良好.
設(shè)計(jì)了一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的時(shí)差法超聲波流量計(jì).主要介紹了系統(tǒng)的硬件組成和實(shí)現(xiàn)方法,概述了軟件功能和軟件設(shè)計(jì)流程.系統(tǒng)硬件
電路為微控制器+FPGA結(jié)構(gòu),微控制器是系統(tǒng)的控制核心.利用FPGA的可編程特性和很高的工作頻率以及豐富的內(nèi)部資源設(shè)計(jì)了包括高速計(jì)數(shù)器在內(nèi)的數(shù)字
信號(hào)處理模塊,提高了系統(tǒng)的可靠性和測(cè)量精度,并具有良好的硬件可升級(jí)性.
超聲波流量計(jì)